제조공정
산업 제조
제철소는 다양한 공정을 통해 소재를 처리하면서 대량의 고체폐기물을 발생시킨다. 이 폐기물들에는 경제적으로 회수 시 재사용 가능한 많은 가치 있는 제품이 포함되어 있다. 세계 철강 산업은 이미 여러 혁신적 조치를 취해왔으며, 운영 효율과 제철소 경제성 개선을 궁극적 목표로 100% 활용을 위해 지속적으로 노력하고 있다. 이러한 조치는 폐기물 처리 비용과 환경 오염을 줄일 뿐만 아니라 기존 공정에 상당량의 철광석, 플럭스 재료, 연료율 혜택을 제공하여 동등한 양의 원자재를 절약한다.
철강 산업은 자본 및 에너지 집약적이며 생산량이 매우 높다. 산업 내 공정 체인은 길고 다양한 기술이 적용되며 환경에 상당한 영향을 미친다. 세계 철강 산업의 주요 관심사 중 하나는 가공 단계별로 발생하는 폐기물 처리이다. 비용 효율성을 추구하는 자연스러운 동기로 폐기물을 부(wealth)로 전환하는 폐기물 회수 기술을 채택하는 추세가 커지고 있다. 이는 폐기물을 부산물로 취급하게 하며, 제철소 폐기물을 경제적으로 부로 전환하는 기술 개발은 예비 기업가들에게 새로운 사업 기회를 제공하기도 한다.
WSA에 따르면 세계 철강 산업은 감량(Reduce), 재사용(Reuse), 재활용(Recycle)의 3R 원칙을 다양한 방식으로 적용하여 산업 지속가능성을 개선한다. 이로 인해 원자재 필요량이 크게 감소했다. 1970~80년대 현대 제철소는 1톤 강 생산에 평균 1.44톤 원자재가 필요했으나, 연구 투자, 기술 개선, 좋은 계획으로 오늘날에는 1.15톤 투입으로 1톤 강을 생산하여 21% 감축 달성.
요즘 '고체폐기물'과 '부산물' 용어 해석에 많은 중복이 존재한다. 사실 제철소 일부 고체폐기물은 철강 생산 공정 중 필수적으로 발생하는 부산물이다. 예를 들어, 지난 10년까지 제철소에서 발생하는 슬래그, 분진, 슬러지를 고체폐기물이라 불렀으나, 이제 이 용어는 이러한 폐기물에 대해 부산물로 대체되었다. 폐기물 집중 재활용으로 일부 고체폐기물은 점점 '부산물'로 불리게 되었다.
WSA에 따르면 회수된 공동생산물(부산물과 상호 교환적으로 사용되는 용어)은 제강 공정 중 재활용되거나 타 산업에 판매되어 사용될 수 있다. 공동생산물 활용은 철강 산업 지속가능성을 지원. 매립 폐기물 방지, CO₂ 배출 감소, 천연자원 보존. 공동생산물 판매도 경제적으로 지속가능. 철강 생산자 수익 창출 및 수익성 높은 세계 산업 기반 형성. 일부 철강 생산자는 부산물 활용 및 재활용률 99%까지 보고. 선철 및 조강 생산 주요 공동생산물: 슬래그, 분진, 스크랩, 슬러지.
주요 고체폐기물: 석탄 분진, 코크스 분진, 타르 슬러지, 산성 슬러지. 석탄 분진은 석탄 배합으로 재활용. 석탄 분진과 코크스 분진은 소결 배합에 첨가해 재활용 가능. 타르 슬러지는 석탄 배합 밀도 개선에 첨가. 산성 슬러지는 중화 후 폐기.
고체폐기물: 분진, 슬러지. 분진은 소결기 빌딩 바닥, 사이클론, 전기집진기(ESP)에서 발생. 슬러지는 수처리장 정화조에서 발생. 이 분진과 슬러지는 철(Fe) 풍부, 석회(CaO), 마그네시아(MgO), 탄소(C) 다량 함유. 소결 재활용에 매우 좋은 소재. 미분광과 혼합하거나 브리켓팅하여 재활용.
주요 고체폐기물: 분진, 미달 그린 펠릿. 둘 다 펠릿 원료로 재활용.
고체폐기물: 분진, 저장소 버든 스크리닝, 주조장 러너 잼, 주조장 머크, 고로 슬래그, 플루 분진, GCP 분진/슬러지, 내화물 폐기물, 용선(HP) 래들 스컬.
주요 고체폐기물: 차(석탄 기반 기술 플랜트 경우), 분진(석탄, 철), 미달 DRI(직접환원철), DRI 리젝트. 차는 자가 발전소 보일러 연료. 석탄·철 분진은 소결 플랜트 사용. 석탄 분진은 보일러 연료로도 사용. 철 분진은 시멘트 제조사 판매 가능. 미달 DRI는 브리켓팅하여 DRI와 함께 제강 공장 사용. DRI 리젝트는 공정 재활용.
용선 주조 시 플레이트 잼, 러너 잼, 석회 슬러지 발생. 플레이트 잼과 러너 잼은 가공 후 철 스크랩 판매. 석회 슬러지는 중화용 사용.
주요 폐기물: 전로 슬래그, 스크랩, 폐내화물, 전로 머크, 가스청정플랜트(GCP) 슬러지. GCP 슬러지 제외 모든 폐기물은 보통 혼합 상태로 발생(한 폐기물이 다른 폐기물과 오염). 따라서 제강 재활용을 위해 선별이 매우 중요.
주요 폐기물: EAF(전기로) GCP 분진, 슬래그, 스크랩, 폐내화물. 마그네시아-카본 폐내화물은 EAF 슬래그 컨디셔너로 사용.
EAF 슬래그는 높은 결정도와 높은 철 함량으로 현재 잠재적 재활용 확립된 방법 없음. 슬래그 염기도 지수(BI) 일반적으로 1.2~1.8로 저수력 메르위나이트 그룹. 연삭 지수(특정 크기로 연삭하는 데 필요한 에너지 척도)도 산화철 함량 높아 높음. 이는 EAF 슬래그 추가 연삭 및 가공을 에너지 집약적으로 만듦. 슬래그는 도로 골재로 효과적 사용. EAF 슬래그로부터 유리질 세라믹 타일도 개발됨.
주요 폐기물: 연속 주조 스케일, 내화물 폐기물, 스크랩, 슬래그, 머크. 여기도 혼합 상태로 발생, 선별이 폐기물 분리의 첫 단계.
주요 고체폐기물: 밀 스케일, 재열로 내화물 폐기물, 스크랩.
소성 플랜트 고체폐기물: 석회석·돌로마이트 스크리닝, 석회 분진, 석회 미분. 석회 분진과 미분은 브리켓팅하여 소결 플랜트 또는 제강 공장 재활용. 석회석·돌로마이트 스크리닝은 소결 플랜트 재활용.
주요 고체폐기물: 플라이애시, 바텀애시. 플라이애시 시멘트 생산 활용. 일부 플랜트 애시 애시폰드 이송. 애시폰드에서 회수된 애시로 애시폰드 제방 높이 올리는 데 활용.
고체폐기물 관리는 발생, 예방, 특성 분석, 모니터링, 처리, 취급, 재사용, 잔여 처분으로 구성. 직원과 경영진의 새로운 태도 필요. 전통적 사고는 몇몇 전문가에게 책임 전가. 새로운 초점은 모든 직원이 폐기물 관리 책임지도록 하는 것. 생산 지향 관리자와 근로자가 고체폐기물 관리 중요성 학습해야. 효과적 관리를 위해 참여와 협력 필수.
경영진의 의지도 성공적 폐기물 관리 프로그램에 필요하고 필수적. 경영진은 직원 폐기물 관리 기술 교육, 직원 제안 장려, 3R 활동 자원 제공, 폐기물 발생 및 재활용 측정·모니터링으로 의지 표명 가능.
경영진 궁극적 목표는 플랜트 제로 고체폐기물. 이를 위해 팔로업과 지속적 개선 필수. 폐기물 감축 측정·보고와 비용 절감 목표 달성이 작업 결과 개선과 제철소 지속가능 발전에 도움.
고체폐기물 관리 3R은 그림 1에 표시.
그림 1 고체폐기물 관리의 3R
제조공정
철강 산업은 미국과 전 세계 여러 산업의 기반입니다. 건설, 운송, 에너지, 중공업, 방위 산업 등이 일상 운영에 철강을 의존합니다. 따라서 철강 산업의 발전은 추가 산업에도 영향을 미칩니다. 이 가이드는 2019년 7월 기준 철강 산업의 핵심 데이터를 개괄합니다. 21세기 철강 시장의 성장 2000년에서 2018년 사이 철강의 중요성은 그 어느 때보다 커졌습니다. 2000년 전 세계 조강 생산량은 8억 5천만 톤이었으나, 2018년에는 18억 9천만 톤으로 거의 두 배 증가했습니다. 현대 글로벌 경제에서 건설 산업은 철 등의 철
채굴에는 컨베이어부터 엘리베이터 리프트까지 다양한 장치가 사용됩니다. 이러한 메커니즘에는 강도와 유연성이 필요한데 강철이 이를 제공할 수 있습니다. 강철 제작이 채굴 회사에 제공할 수 있는 몇 가지 사항은 다음과 같습니다. 계단과 난간(Stairs and Handrails) 직업 안전 보건국(OSHA) 표준은 계단과 난간 같은 보호 장비를 특정 구역에 갖추도록 요구합니다. 이들은 석탄 채굴에서 안전과 준수 모두를 위해 종종 필요합니다. 채굴 회사는 작업자와 기타 인원이 지하 구역에 출입할 수 있도록 진입 지점에 제작된 계단을 갖춥